一種PC/ABS塑料及其制備方法與應(yīng)用與流程

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本發(fā)明涉及高分子材料，特別涉及一種pc/abs塑料及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

進(jìn)入21世紀(jì)，工程塑料以其獨特的用途與性能，在我國現(xiàn)代化建設(shè)，特別是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著汽車、電子、電氣、通訊、機(jī)械行業(yè)的蓬勃發(fā)展，工程塑料的應(yīng)用領(lǐng)域與應(yīng)用數(shù)量持續(xù)以較高的速度不斷增長。

pc/abs合金作為一種重要的工程塑料，由pc和abs共混而來，abs的加入提高了pc的沖擊強(qiáng)度，abs的含量及品種影響pc/abs的力學(xué)性能，abs能提高pc的耐溶劑應(yīng)力開裂性能。具有耗資少、周期短，風(fēng)險小、效益高的特點，從而使聚合物合金的發(fā)展加速。

如授權(quán)公告為cn103709710b的專利公開的一種加工性能優(yōu)異的pc/abs合金材料及其制備方法，以pc、abs為基體樹脂原料，以mbs為增韌劑，以sma和/或馬來酸酐接枝abs(mah-g-abs)為相容劑，以ms樹脂和/或聚萜烯樹脂為流動改性樹脂，并輔以少量的抗氧劑和流動改性助劑。制得的pc/abs合金材料，該材料具有優(yōu)良的加工性能，而且具有強(qiáng)度高、韌性好等優(yōu)點，但是由于abs本身的味道很重，導(dǎo)致所制得的pc/abs也會具有令人感到不舒適的異味，限制了abs/pc合金的應(yīng)用領(lǐng)域，影響了abs/pc合金的發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一個目的是提供一種pc/abs塑料，具有低氣味和優(yōu)良的力學(xué)性能。

本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：

一種pc/abs塑料，所述pc/abs塑料的制備原料由以下組分組成，各組分及其質(zhì)量份數(shù)如下：abs樹脂28～32份、pc樹脂68～72份、mbs5～8份、mah-g-gma2～3份、抗氧化劑0.1～0.2份、偶聯(lián)劑0.2～0.5份、無機(jī)填料20～30份、ema樹脂2～5份、除味劑0.1～0.2份。

通過采用上述技術(shù)方案，pc樹脂具有優(yōu)良的機(jī)械性能、尺寸穩(wěn)定性，其沖擊強(qiáng)度在工程塑料中位于前列；耐熱性和耐寒性佳，可在-100～140℃之間長期使用；透光性好，對可見光的透過率可達(dá)90％以上，綜合性能在高端工程塑料中是名列前茅，是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)等不可缺少的重要材料；pc和abs共混后可綜合pc和abs的優(yōu)點，一方面，它可提高abs的耐熱性、抗沖擊性和拉伸性能，使abs用于高端領(lǐng)域；另一方面，它可降低pc的熔體黏度，提高pc的流動性，改善其加工性能，減少制品的內(nèi)應(yīng)力，減少沖擊強(qiáng)度對缺口和厚度的敏感性，使pc可用于薄壁長流程制品的制造；當(dāng)pc和abs共混體系中加入的mbs樹脂時，由于mbs具有典型的核-殼結(jié)構(gòu)，在室溫或低溫下具有很高的抗沖擊性，可使pc/abs的抗沖擊強(qiáng)度提高，同時還可以改善制品的耐寒性和加工流動性；mah-g-gma作為共混增容劑可以起到良好的增容作用，改善abs和pc共混體系的缺口沖擊性能；抗氧化劑的添加可以捕獲聚合物的氧化過程中活性的游離基，生成非活性游離基，或者能夠分解在氧化過程中產(chǎn)生的聚合物氫過氧化物，使鏈鎖反應(yīng)終止，延緩聚合物的氧化過程，從而使聚合物能順利進(jìn)行加工，并延長使用壽命；在pc/abs樹脂中添加無機(jī)填料能夠提高模量、增強(qiáng)塑料，同時降低成本，同時通過偶聯(lián)劑可以改善合成樹脂與填料的界面性能，在加工過程中可降低pc/abs合金的熔體的粘度，改善無機(jī)填料的分散度以提高加工性能，進(jìn)而提升材料的表面質(zhì)量及機(jī)械性能；ema樹脂具有良好的聚合物相容性，能夠提供一種優(yōu)異的平衡可作為pc/abs合金的相容增韌劑，同時ema樹脂具有高強(qiáng)度、高韌性、耐高溫等特點，具有一定的阻燃效果；同時，ema與mah-g-gma共混過程中會反應(yīng)生成gma-g-ema，進(jìn)一步提升體系的交聯(lián)度，同時還具有增韌效果；除味劑可以除去pc/abs合金由于abs本身所散發(fā)的氣味，降低合金整體的voc含量，提升了pc/abs合金的應(yīng)用范圍。

作為優(yōu)選，所述abs中苯乙烯含量占總比重的45～55wt％。

通過采用上述技術(shù)方案，上述含量的苯乙烯的可以盡可能地在不破壞體系其他性能的同時，賦予abs剛性、硬度、光澤性和良好的加工性，苯乙烯的加入使得其加工性變好的原因是苯環(huán)會使分子鏈柔性降低，相互纏結(jié)變?nèi)?，使得材料的粘度呈現(xiàn)更強(qiáng)的溫度敏感性，在加工過程中分子鏈解纏結(jié)更快，流動性增加。

作為優(yōu)選，所述pc選為雙酚a型聚碳酸酯，其重均分子量為25000～35000。

通過采用上述技術(shù)方案，雙酚a型pc是一種無定形的工程塑料，具有良好的韌性、透明性和耐熱性，碳酸酯基團(tuán)賦予韌性和耐用性，雙酚a基團(tuán)賦予高的耐熱性。

作為優(yōu)選，所述抗氧化劑為主抗氧化劑1076和輔助抗氧化劑168按照質(zhì)量比為1∶1復(fù)配而成。

通過采用上述技術(shù)方案，抗氧化劑1076是一種非污染型無毒受阻酚類抗氧化劑，與pc的結(jié)構(gòu)相似度高，相容性好，具有對光穩(wěn)定、不易變色、不污染、不著色、揮發(fā)性低、耐水抽提、相容性好、抗氧化效能高的優(yōu)點，可以防止基材熱氧化降解，在產(chǎn)品的聚合、制成或最終使用階段均適于添加，抗氧化劑168并用有良好的協(xié)同效應(yīng)，進(jìn)一步提高聚合材料熱加工過程中的穩(wěn)定性。

作為優(yōu)選，所述硅烷偶聯(lián)劑為γ-巰丙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷的一種或者多種。

通過采用上述技術(shù)方案，γ-巰丙基三甲氧基硅烷可增強(qiáng)材料的耐腐性、抗氧化性以及增加其與樹脂等高分子的粘接性，，能有效提高橡膠的力學(xué)性能和耐磨性能；苯基三甲氧基硅烷適用于處理硅灰石、1500目氫氧化鋁等無機(jī)填料，可以使這些無機(jī)填料的表面具有疏水性，從而增加了它們在聚合物中的分散性，降低聚合物融化粘度；同時，苯基三甲氧基硅烷能夠改善其他硅烷的熱穩(wěn)定性；乙烯基三乙氧基硅烷是一種雙功能分子，它即可和無機(jī)填料反應(yīng)，也可和有機(jī)高分子反應(yīng)，可用作多種礦物填充聚合物的粘和，適用于處理滑石粉等含硅無機(jī)填料，同時還能夠活化1500目氫氧化鋁，使其具備阻燃性，且上述偶聯(lián)劑的添加能夠具有一定的消泡效果。

作為優(yōu)選，所述無機(jī)填料為1500目滑石粉和1500目氫氧化鋁按質(zhì)量比5∶1混合而成。

通過采用上述技術(shù)方案，滑石粉和1500目氫氧化鋁經(jīng)過偶聯(lián)劑改性后，通過偶聯(lián)劑的偶聯(lián)作用，分散在體系中，既起到了增強(qiáng)的效果，同時，當(dāng)乙烯基三乙氧基硅烷將1500目氫氧化鋁改性后，還具有了阻燃的效果；滑石粉具有吸附性，能夠進(jìn)一步吸附abs和pc在熔融共混中散發(fā)出來的異味。

作為優(yōu)選，所述除味劑為乙酰檸檬酸三丁酯和十二烷基苯磺酸鈉按照質(zhì)量比為1∶2復(fù)配而成。

通過采用上述技術(shù)方案，乙酰檸檬酸三丁酯能夠穩(wěn)定abs，減少揮發(fā)性有機(jī)物的產(chǎn)生，同時具有增塑的效果，且污染性低，并且通過十二烷基苯磺酸鈉對體系的乳化作用，改變了界面狀態(tài)，顯著降低了表面張力，從而進(jìn)一步減少了有小分子有機(jī)物的產(chǎn)生，乙酰檸檬酸三丁酯和十二烷基苯磺酸鈉復(fù)配起到了更好的化學(xué)除味效果。

本發(fā)明的第二個目的是提供一種pc/abs塑料的制備方法，進(jìn)一步減輕pc/abs合金中存在的異味。

本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：

一種pc/abs塑料的制備方法，包括如下步驟：

(1)將pc樹脂在110～130℃至干燥含水率小于0.10％，abs樹脂在50～80℃通風(fēng)干燥6～8h；

(2)稱取abs樹脂、pc樹脂、mbs、mah-g-gma、抗氧化劑、偶聯(lián)劑、ema樹脂、除味劑倒入高速攪拌桶，攪拌轉(zhuǎn)速為320～420r/r/min；

(3)將步驟(2)制得的原料從主進(jìn)料口通入雙螺桿擠出機(jī)中，將無機(jī)填料從該雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)進(jìn)料口通入擠出機(jī)中，雙螺桿擠出機(jī)的螺筒內(nèi)溫度為：一區(qū)180～190℃，二區(qū)230～240℃，三區(qū)240～250℃，四區(qū)245～255℃，五區(qū)245～255℃，六區(qū)245～255℃，七區(qū)220～250℃，八區(qū)235～245℃，機(jī)頭225～235℃，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為240～360r/r/min，擠出造粒，得到pc/abs合金塑料粒子。

通過采用上述技術(shù)方案，將abs提前干燥，通過通風(fēng)干燥，事先帶走一部分abs散發(fā)出來的異味，干燥溫度控制在50～80℃之間，可以避免abs過度老化，影響使用；高速攪拌機(jī)使原料與助劑能夠充分混合，經(jīng)過雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，造粒，得到pc/abs合金，雙螺桿擠出機(jī)在相同的擠出量下，物料在螺桿中停留時間短，加速物料的著色和混和，且其混合、塑化效果好，并有良好的白潔功能，能夠促進(jìn)材料混合，提高混合材料的分散和塑化效果，確保排出物料中的大量水分和低分子揮發(fā)物，使物料分散均勻，使出料更加細(xì)膩，從而提高pc/abs合金表面更加的光滑度，改善物料的流動性，減少流動痕的產(chǎn)生。

作為優(yōu)選，將步驟(3)得到的塑料粒子在60℃鼓風(fēng)干燥箱中烘干12h。

通過采用上述技術(shù)方案，將得到的塑料粒子再次在鼓風(fēng)干燥箱中烘干，再次通過加熱烘跑小分子揮發(fā)物，進(jìn)一步減少了pc/abs合金的異味。

本發(fā)明的第三個目的是提供一種pc/abs塑料的應(yīng)用，拓寬了pc/abs塑料的應(yīng)用領(lǐng)域。

本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：

該pc/abs塑料可用于制作室外配電箱的遮陽罩。

通過采用上述技術(shù)方案，該pc/abs塑料具有低氣味且機(jī)械性能好的特點，將該pc/abs塑料用于室外配電箱的遮陽罩，首先可以避免由于遮陽罩味道過大而造成路人不舒適；同時，機(jī)械性能好，抗沖擊能力和強(qiáng)度高，在室外受到石子等物體碰撞時不容易破裂，使用年限長。

綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、該pc/abs合金通過除味劑的添加減少了abs在熔融過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性小分子有機(jī)物，再通過苯基三甲氧基硅烷活化滑石粉，使得滑石粉具有吸附揮發(fā)性小分子有機(jī)物的效果，進(jìn)一步降低了異味的生成，并且在制備過程中，通過通風(fēng)干燥初步帶走abs表面的揮發(fā)性小分子有機(jī)物，再通過二次烘干，烘跑pc/abs合金中的揮發(fā)性小分子有機(jī)物，大大降低了pc/abs合金所帶的異味；

2、該pc/abs合金無機(jī)填料增強(qiáng)，并通過mbs、mah-g-gma、ema樹脂增容增韌，mah-g-gma和ema樹脂會發(fā)生接枝反應(yīng)，進(jìn)一步增加體系的交聯(lián)度，提升了該pc/abs合金的力學(xué)性能，具有優(yōu)良的加工性能，而且具有強(qiáng)度高、韌性好等優(yōu)點；

3、該pc/abs合金通過乙烯基三乙氧基硅烷活化氫氧化鋁并通過苯基三甲氧基硅烷穩(wěn)定乙烯基三乙氧基硅烷提升了該pc/abs合金的阻燃效果。

具體實施方式

選擇1500目滑石粉和1500目氫氧化鋁按質(zhì)量比為5∶1混合作為pc/abs合金的無機(jī)填料，將該無機(jī)填料在50℃下烘干5～8h。

選擇乙酰檸檬酸三丁酯和十二烷基苯磺酸鈉按照質(zhì)量比為1∶2混合作為pc/abs合金的除味劑。

將γ-巰丙基三甲氧基硅烷編號為偶聯(lián)劑a；

將苯基三甲氧基硅烷編號為偶聯(lián)劑b；

將乙烯基三乙氧基硅烷編號為偶聯(lián)劑c；

將γ-巰丙基三甲氧基硅烷和苯基三甲氧基硅烷按質(zhì)量比1∶1混合使用編號為偶聯(lián)劑d；

將苯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷按質(zhì)量比1∶1混合使用編號為偶聯(lián)劑e；

將γ-巰丙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷按質(zhì)量比1∶1∶1混合使用作為偶聯(lián)劑f。

將主抗氧化劑1076和輔助抗氧化劑168按照質(zhì)量比為1∶1混合使用作為pc/abs合金的抗氧化劑。

實施例一

(1)將pc樹脂在110℃至干燥含水率小于0.10％，abs樹脂在80℃通風(fēng)干燥6h；

(2)按1份＝100g的比例稱取abs樹脂28份、pc樹脂68份、mbs5份、mah-g-gma2份、抗氧化劑0.1份、偶聯(lián)劑a0.2份、ema樹脂2份、除味劑0.1份，倒入高速攪拌桶，攪拌轉(zhuǎn)速為320r/min，攪拌均勻；

(3)將步驟(2)制得的原料從主進(jìn)料口通入雙螺桿擠出機(jī)中，將無機(jī)填料20份從該雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)進(jìn)料口通入擠出機(jī)中，雙螺桿擠出機(jī)的螺筒內(nèi)溫度為：一區(qū)180～190℃，二區(qū)230～240℃，三區(qū)240～250℃，四區(qū)245～255℃，五區(qū)245～255℃，六區(qū)245～255℃，七區(qū)220～250℃，八區(qū)235～245℃，機(jī)頭225～235℃，雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為240r/min，擠出造粒，得到pc/abs合金塑料粒子；